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L’évolution de la CEM dans le domainemilitaire
Par Geneviève DEVILLE
THALES COMMUNICATIONS FRANCE
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Sommaire
Spécificités de la CEM dans le domaine militaire
Nombreuses normes / environnement spécifique
Bref historique des normes militaires :
Exemple de la MIL SDT 461
Les matériels militaires et le marché européen
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Les spécificités
A l’exception de l’OTAN, pas d’organisme international denormalisation dans le domaine militaire
Une pléthore de normes nationales
Pas d’uniformisation des méthodes, des moyens ni desniveaux d’essais
Les normes ne sont pas toujours accessibles
Une plus grande criticité des matérielsNécessité de marges plus importantes
Une approche probabiliste primordiale
Risque de non- CEM catastrophique
Des menaces « hostiles »Des niveaux d’agression plus importants
Des essais normatifs plus nombreux
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Les spécificités
De nombreux émetteurs et récepteurs rassemblés sur defaibles superficies
Des contraintes sévères en émission et en immunité
Des méthodes d’essais différentes du civil
Les matériels militaires doivent respecter d’autrescontraintes d’environnement sévères
Environnement climatique
Environnement mécanique
Les environnements sont relativement connusNaval
Terrestre
Aéronautique
Spatial et missiles
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Nombreuses normes / environnement spécifique
Au début des années 2000, la NSA (NATO Standardisation Agency) etle BT 125 (Bureau Technique) du CEN (Comité Européen deNormalisation) ont recensé plus de 10000 normes utilisées par les paysde l’UE dans les marchés militaires.
Parmi ces normes, près de 400 concernent les divers domaines de laCEM
EMC
RadHaz
ESD
E3
Lightning
EMP
HPM
HIRF
Tempest
HERO
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Quelques exemples
Grande BretagneDEF STAN 59-41 Electromagnetic compatibility
DEF STAN 08-46 The electric, magnetic and electromagneticenvironment
AllemagneVG 95375-3 Electromagnetic compatibility - Fundamentals andmeasures for the development of systems
SuèdeFSD 0101 Environmental testing of amm. Testing with inductivedisturbance of wiring
PologneNO-06-A200, 1998 'Electromagnetic compatibility -Electromagnetic interference and susceptibility limits
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Quelques exemples
OTANAEP4 : Nuclear survivability criteria for armed forces material andinstallations
STANAG 4234 :Electromagnetic radiation (radio frequency) 200kHz to 40 GHz environment affecting the design of materiel foruse by NATO forces
STANAG 4235 :Electrostatic environmental conditions affectingthe design of material for use by NATO forces
STANAG 4236 :Lightning environmental conditions affecting thedesign of materiel for use by NATO forces
STANAG 4370 : Environmental Testing
AECTP 100 “Environmental Guidelines for Defense Materiel”
AECTP 200 “Environmental Conditions”
AECTP 300 “Climatic Environmental Tests”
AECTP 400 “Mechanical Environmental Tests”
AECTP 500 “Electrical/Electromagnetic Environmental Tests”
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Quelques exemples
France
GAM-EG-13 Essais généraux des matériels (Climatiques,Mécaniques, Electriques)
GAM-T-20 Méthodes de mesures d’atténuation de blindage
GAM-T-22 Terres et Masses - Guide Pratique.
GAM-DRAM 01 Spécification relatives aux dispositifs électro-pyrotechniques et à leur intégration dans les systèmes d'armes etmunitions soumis aux effets des rayonnementsélectromagnétiques non ionisants
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Quelques exemples
USA
MIL STD 464 Electromagnetic Environmental Effectsrequirements for systems
MIL STD 469 B Radar engineering interface requirements,electromagnetic compatibility metric
MIL STD 461 F Requirements for the control of
electromagnetic interference characteristics of subsystems andequipment
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Normes militaires américaines : Bref historique
1934 : première spécification militaire EMI établie par la US Army Signal Corps
• SCL-49 « Electrical Shielding and Radio Power Supply in Vehicles »
1945 : Norme commune à l’Armée de terre et à la marine JAN-I-225 :
• Interference measurement, Radio, Methods of, 150kilocycles to20 Megacycles for components and complete assemblies »(exigences uniquement en émission)
De 1950 à 1964 : chaque état major propose ses propres normes EMI
• MIL-I-6181 et MIL-I-26600 par l’armée de l’air
• MIL-I-16910 par la marine
• MIL-I-11748 et MIL-E-55301(EL) par l’armée de terre
Aucune harmonie entre ces normes
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Normes militaires américaines : Bref historique
1960 : Le ministère de la défense américain débute un programmecomplet de « Compatibilité pour les Fréquences radio de la Défense »
Electromagnetic Compatibility Program
1967 : Publication des normes militaires MIL-STD 461, 462 et 463, quiremplacent une vingtaine de recommandations ou normes
• MIL STD 461- Décrit les exigences
• MIL STD 462- Décrit les méthodes de mesure
• MIL STD 463- Contient les définitions et les acronymes
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Normes militaires américaines : Bref historique
1968 : Première évolution de la norme en MIL-STD-461A.
Cette norme a été utilisée par de nombreux pays et a été
amendée par de nombreuses « notices ».
1980 : Evolution en MIL STD 461 B. La fréquence haute augmente pourquelques essais.
1986 : Evolution en MIL STD 461C . Apparition des tests simulant l’IEM.
La MIL STD 462 évolue parallèlement
1990-1993 : Retrait de la MIL-STD-463
Toutes les définitions ont été reprises par (ANSI) C63.64 « StandardDictionary for Technologies of Electromagnetic Compatibility (EMC),Electromagnetic Pulse (EMP) and Electrostatic Discharge (ESD) »
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Normes militaires américaines : Bref historique
1993: Publication de la MIL-STD-461D et de la MIL-STD-462D
Changements significatifs :
• Suppression de la discrimination bande étroite/bande large
• Amélioration des méthodes d’essais (temps de balayage minimum..)
• Clarification de la norme et adjonction d’une annexe explicative
• Fréquence et niveau maximum augmentent en RS
.
1999 : MIL-STD-461D
+ petites modifications
MIL-STD-462D
MIL-STD-461E
MIL STD 461E méthodes d’essais alternatives => Hautes fréquences et forts niveaux
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Normes militaires américaines : Bref historique
10 décembre 2007: le DoD publie la MIL-STD-461F enremplacement de la MIL STD 461 E
Adjonction de nouveaux essais (CS106)
Changement dans les essais existantsApplicabilités : CE101, RE 102, CS109, CS 115..
Bande de fréquence et niveaux légèrement différents :RE 102,CS 114, CS116
Changement dans les méthodes de mesureRE101 : recherche de la distance à laquelle le champ estconforme
Possibilité de diminuer la durée des essais RS au dessus de1 GHz
Changement dans la philosophie de la maîtrise de la CEMLine Replacement Unit : contrôler la CEM lors de la vie duproduit
Pas de blindage pour les câbles énergie pendant les essais
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Évolution des normes militaire
Conclusions sur l’évolution de la norme MIL STD 461 :
Évolution de la norme vers plus de clarté et de cohérence
Les essais évoluent vers les hautes fréquences
Les niveaux de susceptibilité augmentent
Prise en compte des nouvelles menaces
Les essais tendent à être de plus en plus représentatifs desconditions existant sur le porteur
La norme prend en compte le maintien en condition opérationnelle
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Les matériels militaires et le marché européen
Situation antérieure :Situation antérieure :
La directive CEM n ’excluait pas explicitement les matérielsmilitaires de son champ d ’application.
La décision d ’appliquer ou non le marquage CE au sens dela conformité à la Directive CEM dépendait desgouvernements de chaque état.
Le marquage CE était appliqué pour les matériels militairesdans certains pays de l ’AELE :
Norvège, Pays-Bas, Allemagne, Autriche
Certains pays, dont la France, s’appuyaient sur uneinterprétation du traité de Rome pour exclure les matérielsmilitaires.
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Les matériels militaires et le marché européen
LL ’ ’enjeu de lenjeu de l ’ ’application de la Directive CEM aux matérielsapplication de la Directive CEM aux matérielsmilitaires :militaires :
Pour un même produit, certains clients exigent le marquage CE,d’autre pas
Problèmes pour les produits duaux (vendus sur le marché civil etmilitaire)
Pour des raisons économiques, il y a de plus en plus de COTS dansles matériels militaires
Les matériels militaires sont utilisés la plupart du temps en temps depaix.
Le coût de la double qualification (civile et militaire) pénalise lesmatériels militaires.
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Les matériels militaires et le marché européen
Après la sortie de la directive CEM 2004/108/EC, lecomité technique TC 210 du CENELEC a édité lerapport technique CLC/prTR 50538
« Guide to EMC DirectiveGuide to EMC Directive conformity conformity of of equipment equipmentdesigneddesigned for for military purposes military purposes »
pour tenter de clarifier la situation.
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Les matériels militaires et le marché européen
Le rapport technique CLC/Le rapport technique CLC/prTRprTR 50538 : 50538 :
Présente les directives susceptibles de s’appliquer auxmatériels militaires
Définit au sens de la directive CEM les termes :Appareil
Installation
Propose des procédures d’attestation de conformité pourLes appareils
Les installations
Présente 9 annexes explicatives
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Les matériels militaires et le marché européen
Annexes du rapport technique CLC/Annexes du rapport technique CLC/prTRprTR 50538 : 50538 :
Annexe A : développement sur l’article 296 du traité (TEC)
Annexe B : Liste des articles visés par l’article 223 du Traité de
Rome
Annexe C : Environnements électromagnétiques
Annexe D : procédure d’évaluation de la conformité pour les
appareils
Annexe E : procédure d’évaluation de la conformité pour les
installations
Annexe F : Facteurs à considérer dans les comparaisons de normes
Annexe G : tableaux de comparaisons entre les normes militaires et
les normes harmonisées
Annexe H : exemple de comparaison
Annexe I : Étude de cas
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Conclusion :Conclusion :
Le rapport technique CLC/prTR50538 propose uneméthodologie qui est déjà utilisée par les industriels
Les comparaisons Normes militaires/Normes civiles nesont jamais triviales
Le rapport pose les questions mais n’apporte pas deréponses
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Évolutions possibles :Évolutions possibles :
L’environnement militaire est un environnement à part entière.
Pourquoi ne pas proposer une norme générique spécifique àcet environnement ?
Le seul organisme de normalisation militaire qui ait unelégitimité internationale est l’OTAN.
Pourquoi ne pas adopter une norme militaire OTAN commenorme générique ?
L’AECTP 500 pourrait être une bonne candidate…